Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Category:

Отсутствие микробиома сделало дрозофил гиперактивными

Кишечные бактерии оказывают влияние на двигательную активность мух-дрозофил — дрозофилы без микробиома передвигаются быстрее и дольше, чем мушки с микробиомом.

Отсутствие микробиома сделало дрозофил гиперактивными

На подвижность мух влияет белок ксилоизомераза, вырабатываемый одной из преобладающих в микробиоме бактерией Lactobacillus brevis, говорится в исследовании, опубликованном в Nature.



Исследования поведения животных в первую очередь сосредоточены на центральной нервной системе и в последнее появляются данные о том, что связь между кишечником и мозгом может влиять на такие поведенческие аспекты как тревога, познавание и социальные взаимодействия. Не так давно стало известно, что кишечный микробиом влияет на развитие и особенности работы нервной системы у мышей. Однако, влияют ли кишечные бактерии на двигательную активность, и если да, то как это происходит, до сих пор было неизвестно.

Кэтрин Шреттер (Catherine E. Schretter) из Калифорнийского Технологического института в США и ее коллеги решили исследовать взаимодействие микробиома и его хозяина на классическом лабораторном объекте — плодовой мушке (Drosophila melanogaster). Ученые наблюдали за передвижением самок мушек нескольких генетических линий в присутствии и в отсутствии кишечной флоры. Когда мушки были выращены без микробиоты в кишечнике, они становились гиперактивными — средняя скорость их перемещения и продолжительность периодов ходьбы были выше, а паузы между перемещениями были короче, чем у мушек с нормальной микробиотой. Мушки выращенные с нормальной кишечной микробиотой, но накормленные антибиотиками, также демонстрировали гиперактивность.

В кишечнике дрозофил обитает от пяти до 20 видов бактерий, два вида доминируют, имея примерно одинаковую плотность населения — Lactobacillus brevis и Lactobacillus plantarum, поэтому именно на эти бактерии ученые обратили внимание в первую очередь. У полностью сформированных особей дрозофил без кишечной флоры, которым заселили только Lactobacillus brevis, произошло снижение подвижности, в то время как заселение Lactobacillus plantarum не повлияло на активность. При этом введение мухам убитых клеток Lactobacillus brevis не влияло на активность, — следовательно, на активность мухи влияют только метаболически активные бактерии.

С помощью биохимическиго анализа исследователи обнаружили белок ксилоизомеразу, который мог быть фактором, влияющим на подвижность, так как присутствовал только в Lactobacillus brevis и Escherichia coli. Этот белок вызывает обратимую изомеризацию некоторых сахаров. Введение мухам ксилоизомеразы снизило подвижность мух-дрозофил, так что, похоже, именно этот белок влияет на активность дрозофил. Авторы предполагают, что это происходит с помощью изомеризации ключевых углеводов, например, трегалозы.

Чтобы подтвердить свое предположение, авторы сделали генномодифицированные бактерии Lactobacillus brevis, у которых был удален ген ксилоизомеразы. Оказалось, что модифицированный штамм действительно не влияет на подвижность мушек. Исследователи отмечают, что необходима дальнейшая работа для определения нейронов и процессов, происходящих в нервной системе под влиянием бактериальной ксилоизомеразы, а также эксперименты на других модельных организмах.

Исследования микробиома в последние годы очень популярны и дают много интересных результатов. Ранее мы писали о том, что микробиом регулирует экспрессию целого ряда генов у многих видов, микробиом марафонцев превратят в пищевые добавки, а по следам микробиома можно будет опознать преступника.

Автор: Александра Кочеткова





Ссылка на источник

Tags: бактерии, биология, исследования, физиология
Subscribe

Posts from This Journal “бактерии” Tag

Buy for 30 tokens
Вчера многие СМИ проводили опрос и, что характерно, большинство людей до сих пор считают себя жертвами перестройки Михаила Сергеевича Горбачёва. А что в действительности принесла нам Перестройка? Давайте разберемся. Вот вам лично мой опыт жизни в СССР Я родился в 1980 году и уже с 2,5 лет…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 1 comment